(57)【要約】【課題】  従来の振動子は、サスペンション機構を有していても、回路基板への音片の振動の漏れを充分に回避することができなかった。【解決手段】  本発明の振動子によれば、第１、第２、第３及び第４の音片が、コリオリ力を発生させるための振動を行い、第１及び第３の音片のうちの一方の音片に設けられた検出部が、コリオリ力により生じる一方の音片での形状の変化を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子の姿勢の変化を構成する回転の中心軸となる第１の方向に沿って延在する相互に平行であり、前記回転に対応するコリオリ力を発生させるための振動を行なう第１、第２、第３及び第４の音片であって、前記第３の音片が前記第１の音片及び前記第２の音片間であって前記第２の音片より前記第１の音片に近い位置に設けられ、前記第４の音片が前記第１の音片及び前記第２の音片間であって前記第１の音片より前記第２の音片に近い位置に設けられた前記第１、第２、第３及び第４の音片と、
前記第１、第２、第３及び第４の音片を含む仮想平面に平行でありかつ前記第１の方向に垂直である第２の方向に延在する相互に平行な棒状の一対の梁であって、前記第１の音片における節であって前記一対の梁への前記第１の音片の前記振動の伝播を阻む前記節に接続され、前記第２の音片における節であって前記一対の梁への前記第２の音片の前記振動の伝播を阻む前記節に接続され、前記第３の音片における節であって前記一対の梁への前記第３の音片の前記振動の伝播を阻む前記節と交差し、前記第４の音片における節であって前記一対の梁への前記第４の音片の前記振動の伝播を阻む前記節と交差する前記一対の梁と、
前記一対の梁に接続された支持部であって当該一対の梁を支持する前記支持部と、
前記第１及び第３の音片のうちの第１の一方の音片に設けられた第１の検出部であって前記コリオリ力による当該第１の一方の音片の形状の変化を検出する前記第１の検出部とを含むことを特徴とする振動子。
【請求項２】
前記第１の音片の前記振動と前記第３の音片の前記振動とが相互に逆相になり、かつ前記第２の音片の前記振動と前記第４の音片の前記振動とが相互が逆相になるように、前記第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起する駆動部を更に含むことを特徴とする請求項１記載の振動子。
【請求項３】
前記駆動部は、前記第１の音片の前記振動と前記第２の音片の前記振動とが相互に同相になり、かつ前記第３の音片の前記振動と前記第４の音片の前記振動とが相互に同相になるように、前記第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起することを特徴とする請求項２記載の振動子。
【請求項４】
前記駆動部は、前記第１の音片の前記振動と前記第２の音片の前記振動とが相互に逆相になり、かつ前記第３の音片の前記振動と前記第４の音片の前記振動とが相互に逆相になるように、前記第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起することを特徴とする請求項２記載の振動子。
【請求項５】
前記駆動部は、前記第１及び第３の音片のうちの一方の音片に設けられ当該一方の音片に前記振動を励起する第１の駆動素子、並びに第２及び第４の音片のうちの一方に設けられ当該一方の音片に前記振動を励起する第２の駆動素子からなり、
前記第１及び第３の音片は、前記第１の駆動素子の励起による前記一方の音片の前記振動により他方の音片が共振可能な位置に設けられており、
前記第２及び第４の音片は、前記第２の駆動素子の励起による前記一方の音片の前記振動により他方の音片が共振可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載の振動子。
【請求項６】
前記駆動部は、前記第１、第２、第３及び第４の音片に設けられ当該第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起する第１、第２、第３及び第４の駆動素子からなることを特徴とする請求項２記載の振動子。
【請求項７】
前記支持部は、前記一対の梁のそれぞれの中心を通る仮想直線上に設けられていることを特徴とする請求項２記載の振動子。
【請求項８】
前記第１及び第３の音片と、前記第２及び第４の音片とは、前記支持部を通る仮想直線について線対称な位置に設けられていることを特徴とする請求項７記載の振動子。
【請求項９】
前記第２及び前記第４の音片のうち、前記振動が前記第１及び第３の音片のうちの前記第１の一方の音片の振動と逆相である第２の一方の音片に設けられた第２の検出部であって前記コリオリ力による当該第２の一方の音片の形状の変化を検出し、前記第１の検出部と協働して、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向についての外乱を除去するための検出を行なう前記第２の検出部を更に含むことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の振動子。
【請求項１０】
請求項１記載の振動子を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型ジャイロスコープのような振動子及び当該振動子を含む電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に記載された従来の振動子では、当該振動子の姿勢の変化を検出すべく、音片が、当該変化に対応するコリオリ力を発生させるための振動である駆動用振動、及び発生したコリオリ力により励起される振動である検出用振動を行う。前記振動子は、前記音片の前記両振動が前記振動子を載置するための回路基板へ漏れ、当該漏れにより前記回路基板にストレスが生じ、これにより前記両振動の周波数がずれるというおそれがある。そこで、前記両振動の周波数のずれを低減すべく、前記振動子は、前記音片を浮かせた状態又は吊るした状態で支持するサスペンション機構（suspension system）を有する。
【特許文献１】米国特許第５３９６１４４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の振動子は、前記サスペンション機構を有していても、前記回路基板への前記音片の振動の漏れを充分に回避することができないという問題があった。
上記の問題の他に、前記音片を支持する梁上に設けられ前記コリオリ力に基く前記梁の形状の変化を検出するための検出部が、前記梁への前記音片の前記両振動の漏れに起因する前記梁の形状の変化を、前記コリオリ力に基く前記梁の形状の変化であると誤認するという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記した課題を解決するために、本発明に係る振動子は、前記振動子の姿勢の変化を構成する回転の中心軸となる第１の方向に沿って延在する相互に平行であり、前記回転に対応するコリオリ力を発生させるための振動を行なう第１、第２、第３及び第４の音片であって、前記第３の音片が前記第１の音片及び前記第２の音片間であって前記第２の音片より前記第１の音片に近い位置に設けられ、前記第４の音片が前記第１の音片及び前記第２の音片間であって前記第１の音片より前記第２の音片に近い位置に設けられた前記第１、第２、第３及び第４の音片と、前記第１、第２、第３及び第４の音片を含む仮想平面に平行でありかつ前記第１の方向に垂直である第２の方向に延在する相互に平行な棒状の一対の梁であって、前記第１の音片における節であって前記一対の梁への前記第１の音片の前記振動の伝播を阻む前記節に接続され、前記第２の音片における節であって前記一対の梁への前記第２の音片の前記振動の伝播を阻む前記節に接続され、前記第３の音片における節であって前記一対の梁への前記第３の音片の前記振動の伝播を阻む前記節と交差し、前記第４の音片における節であって前記一対の梁への前記第４の音片の前記振動の伝播を阻む前記節と交差する前記一対の梁と、前記一対の梁に接続された支持部であって当該一対の梁を支持する前記支持部と、前記第１及び第３の音片のうちの第１の一方の音片に設けられた第１の検出部であって前記コリオリ力による当該第１の一方の音片の形状の変化を検出する前記第１の検出部とを含む。
【０００５】
本発明に係る振動子によれば、第１、第２、第３及び第４の音片が前記コリオリ力を発生させるための振動を行い、前記第１及び第３の音片のうちの前記一方の音片に設けられた検出部が、前記コリオリ力により生じる当該一方の音片での形状の変化を検出することから、前記コリオリ力に対応する前記振動子の回転を検出することができる。
【０００６】
本発明に係る振動子では、前記第１の音片の前記振動と前記第３の音片の前記振動とが相互に逆相になり、かつ前記第２の音片の前記振動と前記第４の音片の前記振動とが相互が逆相になるように、前記第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起する駆動部を更に含むことが望ましい。
【０００７】
本発明に係る振動子では、前記駆動部は、前記第１の音片の前記振動と前記第２の音片の前記振動とが相互に同相になり、かつ前記第３の音片の前記振動と前記第４の音片の前記振動とが相互に同相になるように、前記第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起することが望ましい。
【０００８】
本発明に係る振動子では、前記駆動部は、前記第１の音片の前記振動と前記第２の音片の前記振動とが相互に逆相になり、かつ前記第３の音片の前記振動と前記第４の音片の前記振動とが相互に逆相になるように、前記第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起することが望ましい。
【０００９】
本発明に係る振動子では、前記駆動部は、前記第１及び第３の音片のうちの一方の音片に設けられ当該一方の音片に前記振動を励起する第１の駆動素子、並びに第２及び第４の音片のうちの一方に設けられ当該一方の音片に前記振動を励起する第２の駆動素子からなり、前記第１及び第３の音片は、前記第１の駆動素子の励起による前記一方の音片の前記振動により他方の音片が共振可能な位置に設けられており、前記第２及び第４の音片は、前記第２の駆動素子の励起による前記一方の音片の前記振動により他方の音片が共振可能な位置に設けられていることが望ましい。
【００１０】
本発明に係る振動子では、前記駆動部は、前記第１、第２、第３及び第４の音片に設けられ当該第１、第２、第３及び第４の音片に前記振動を励起する第１、第２、第３及び第４の駆動素子からなることが望ましい。
【００１１】
本発明に係る振動子では、前記支持部は、前記一対の梁のそれぞれの中心を通る仮想直線上に設けられていることが望ましい。
【００１２】
本発明に係る振動子では、前記第２及び前記第４の音片のうち、前記振動が前記第１及び第３の音片のうちの前記第１の一方の音片の振動と逆相である第２の一方の音片に設けられた第２の検出部であって前記コリオリ力による当該第２の一方の音片の形状の変化を検出し、前記第１の検出部と協働して、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向についての外乱を除去するための検出を行なう前記第２の検出部を更に含むことが望ましい。
【００１３】
本発明に係る振動子では、前記第１及び第３の音片と、前記第２及び第４の音片とは、前記支持部を通る仮想直線について線対称な位置に設けられていることが望ましい。
【００１４】
本発明に係る電子機器は、上記した本発明に係る振動子を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る振動子の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１の振動子は、従来知られたように、振動子の姿勢の変化、例えば、振動子の回転の量、速度、加速度及び方向を検出すべく、前記変化に対応するコリオリ力を発生させるための振動を行なう駆動モード、及び前記コリオリ力により生ずる振動を検出する検出モードを有する。以下、実施例１の振動子について、構成及び駆動モードを並行して説明した後、検出モードを説明する。
【００１７】
図１は、実施例１の振動子の構成を示す正面図であり、また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、駆動モード中の実施例１の振動子を示す斜視図及び正面図である。実施例１の振動子１は、図１及び図２（Ａ）に示されるように、振動子１の姿勢の変化を構成する、図示のＹ方向を中心軸とする回転を検出すべく、図１に示されるように、４つの音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、一対の梁３ａ、３ｂと、２つの支持部４、５と、４つの駆動部６、７、８、９と、検出部１０とを含む。
【００１８】
音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、Ｙ方向に沿って延在し相互に平行な棒状の部材であり、断面が矩形であり材質が均一である。音片２ｂ、２ｃは、音片２ａ、２ｄの間に設けられており、より詳細には、音片２ｂは、音片２ａまでの距離が音片２ｄまでの距離より短い位置に設けられており、音片２ｃは、音片２ｄまでの距離が音片２ａまでの距離より短い位置に設けられている。
【００１９】
音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、上記したＹ方向を中心軸とする回転を検出すべく、屈曲振動を行なう。より具体的には、例えば、音片２ａは、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを含む仮想平面（ＸＹ平面）に平行な方向であって上記したＹ方向に垂直であるＸ方向に、当該Ｘ方向に垂直な音片２ａの面（ＹＺ平面）における略中心に設けられた駆動素子６ａ、６ｂからなる駆動部６の助勢即ち励起により屈曲振動する。他方で、音片２ａと２つの梁３ａ、３ｂとの接続点である節２０、２１が不動点として機能することから、即ち、節２０、２１は音片２ａの振動が梁３ａ、３ｂに伝播することを阻止する点として機能することから、音片２ａの前記振動は、梁３ａ、３ｂに伝播することが阻まれる。
【００２０】
音片２ａにおける節２０、２１の位置は、音片２ａの長さから規定される。節２０は、例えば、音片２ａの一端を起点として音片２ａの長さの２０〜３０％離れた位置に規定され、同様にして、節２１は、音片２ａの他端を起点として音片２ａの長さの２０〜３０％離れた位置に規定される。前記した節２０、２１の位置は、特に、音片２ａの両端から音片２ａの２２〜２３％離れていることが望ましい。
【００２１】
音片２ｂは、音片２ａと同様なＸ方向に沿った屈曲振動を、駆動素子７ａ、７ｂからなる駆動部７の助勢により、音片２ａと逆相関係で行なう。即ち、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向について、音片２ａが"＜"の形状に変形するとき、音片２ｂは、音片２ａの形状と反対な"＞"の形状に変形する。また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の図示とは反対に、Ｘ方向について、音片２ａが"＞"の形状に変形するとき、音片２ｂは、音片２ａの形状と反対な"＜"の形状に変形する。加えて、音片２ｂと２つの梁３ａ、３ｂとの交差点である節２２、２３が、音片２ａにおける節２０、２１と同様に、音片２ｂの振動が梁３ａ、３ｂに伝播することを阻止することから、音片２ｂの振動は、梁３ａ、３ｂに伝播することを制止される。
【００２２】
音片２ｄ、２ｃは、駆動素子９ａ、９ｂからなる駆動部９、及び駆動素子８ａ、８ｂからなる駆動部８の助勢により、相互に逆相関係でかつ音片２ａ、２ｂと同相関係で、Ｘ方向に屈曲振動を行なう。具体的には、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向について、音片２ｄが、音片２ａの"＜"の形状と同一である"＜"の形状に変形するとき、音片２ｃは、音片２ｂの"＞"の形状と同一であって音片２ｄの"＜"の形状と反対である"＞"の形状に変形する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の図示とは反対に、Ｘ方向について、音片２ｄが、音片２ａの"＞"の形状とは同一な"＞"の形状に変形するとき、音片２ｃは、音片２ｂの"＜"の形状と同一であって音片２ｄの"＞"の形状とは反対である"＜"の形状に変形する。
【００２３】
音片２ｄと２つの梁３ａ、３ｂとの接続点である節２６、２７、及び音片２ｃと２つの梁３ａ、３ｂとの交差点である節２４、２５は、音片２ａの節２０、２１及び音片２ｂの節２２、２３と同様に、音片２ｄの振動及び音片２ｃの振動が梁３ａ、３ｂに伝播することを阻止することから、音片２ｄの振動及び音片２ｃの振動は、梁３ａ、３ｂに伝播することを抑止される。
【００２４】
図１に戻り、一対の梁３ａ、３ｂは、Ｘ方向に延在する相互に平行な関係にある一対の棒状の部材であり、断面が矩形であり、Ｘ方向及びＹ方向に垂直なＺ方向の長さ（厚さ）が音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのＺ方向の長さ（厚さ）と同一である。一方の梁３ａは、一端が音片２ａの節２０に接続され、他端が音片２ｄの節２６に接続され、梁３ａにおける前記両端以外の一の箇所で音片２ｂの節２２と交差し、梁３ａにおける前記両端及び前記一の箇所以外の他の箇所で音片２ｃの節２４と交差する。同様にして、他方の梁３ｂは、一端が音片２ａの節２１に接続され、他端が音片２ｄの節２７に接続され、梁３ｂにおける前記両端以外の一の箇所で音片２ｂの節２３と交差し、梁３ｂにおける前記両端及び前記一の箇所以外の他の箇所で音片２ｃの節２５と交差する。
【００２５】
支持部４は、棒状部材４ａと、円板部材４ｂとからなり、同様に、支持部５は、棒状部材５ａと、円板部材５ｂとからなる。棒状部材４ａは、梁３ａの略中心を起点として、Ｙ方向に沿って梁３ａ及び梁３ｂ間外に延在し、断面が矩形であり、Ｚ方向の長さ（厚さ）が、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及び梁３ａ、３ｂのＺ方向の長さ（厚さ）と同一である。円板部材４ｂは、棒状部材４ａの先端に設けられた、直径が棒状部材４ａのＸ方向の長さ（幅）より長い円板形状であり、Ｚ方向の長さ（厚さ）が棒状部材４ａのＺ方向の長さ（厚さ）と同一である。円板部材４ｂは、回路基板（図示せず）上に振動子１を載置すべく、例えば、従来知られた接着剤により回路基板に振動子１を固定すべく、当該接着による固定を行なうために必要な面積を有する。
【００２６】
他方で、棒状部材５ａ、円板部材５ｂは、棒状部材４ａ、円形部材４ｂと同様な形状を有し、その位置については、棒状部材５ａは、梁３ｂの略中心を起点として、Ｙ方向に沿って梁３ａ及び３ｂ間外に延在し、円形部材５ｂは、棒状部材５ａの先端に設けられている。
【００２７】
検出部１０は、従来知られたピエゾ素子（図示せず）を有する検出電極１０ａ、１０ｂから構成されており、振動子１の姿勢の変化に対応する後述のコリオリ力に起因して音片２ｂに生ずる変形や変位の大きさを示す電気信号を、前記振動子１の姿勢の変化の検出結果として発生する。前記検出を行なうべく、しかも、可能な限り大きな形状の変化を検出すべく、検出電極１０ａ、１０ｂは、音片２ｂにおける相互に表裏の関係にあるＸＹ平面上の略中心に取り付けられている。
【００２８】
次に、実施例１の振動子１の検出モードについて説明する。
図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は、検出モードでの実施例１の振動子を示す斜視図、正面図、平面図である。実施例１の振動子１は、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄがＸ方向に屈曲振動する上記の駆動モードにおいて、Ｙ方向を中心軸とする回転が生じると、図３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに、Ｚ方向に沿って実線の矢印で示したコリオリ力Ｆ及び点線の矢印で示したコリオリ力Ｆが交互に発生する。交互に発生する当該コリオリ力により、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、Ｚ方向に沿って屈曲振動する。
【００２９】
より具体的には、Ｚ方向について、音片２ａ、２ｂは、相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ｄ、２ｃもまた、相互に逆相関係で屈曲振動し、しかも、音片２ａ、２ｄは、相互に同相関係で屈曲振動し、音片２ｂ、２ｃもまた、相互に同相関係で屈曲振動する。即ち、図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示されるように、実線の矢印で示されたコリオリ力Ｆが発生するとき、Ｚ方向について、音片２ａは、"＜"の形状に変形し、音片２ｂは、音片２ａの形状と反対な"＞"の形状に変形し、音片２ｄは、音片２ａの形状と同一な"＜"の形状に変形し、音片２ｃは、音片２ｄの形状と反対であって音片２ｂの形状と同一な"＞"の形状に変形する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）の図示とは反対に、点線の矢印で示されたコリオリ力Ｆが発生するとき、Ｚ方向について、音片２ａは、"＞"の形状に変形し、音片２ｂは、音片２ａの形状とは反対な"＜"の形状に変形し、音片２ｄは、音片２ａの形状と同一な"＞"の形状に変形し、音片２ｃは、音片２ｄの形状と反対であって音片２ｂと同一な"＜"の形状に変形する。
【００３０】
上記のＺ方向に沿った音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの屈曲振動により、検出部１０が取り付けられている位置に対応する音片２ｂの部位に形状の変化が生じ、検出部１０は、音片２ａの前記部位における形状の変化を示す電気信号を生成し、当該電気信号を演算部（図示せず）に出力する。演算部は、検出部１０から前記電気信号を受けると、従来知られた方法に従って前記電気信号を処理することにより、前記したＹ方向を中心軸とする回転、即ち振動子１の姿勢の変化を算出する。
【００３１】
上述したように、実施例１の振動子１では、Ｙ方向を中心軸とする振動子１の回転により、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにＺ方向のコリオリ力Ｆが生じ、当該コリオリ力Ｆにより、Ｚ方向について、音片２ａ、２ｂが、相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ｃ、２ｄも相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ａ、２ｄが相互に同相関係で屈曲振動し、音片２ｂ、２ｃが相互に同相関係で屈曲振動し、当該屈曲振動により、音片２ｂに形状の変化が生じる。音片２ｂに設けられた検出部１０は、音片２ｂの前記形状の変化を検出することから、その結果として、Ｙ方向を中心軸とする振動子１の回転を検出することができる。
【００３２】
また、実施例１の振動子１では、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの節２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７が、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの駆動モードでのＸ方向の屈曲振動中、及び検出モードでのＺ方向の屈曲振動中に、支持部４、５が接続された一対の梁３ａ、３ｂに音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの前記両モードでの振動が伝播することを阻止することから、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの前記振動が支持部４、５に漏れることを、節２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７のような構成を有しない従来の振動子に比較して低減することができる。
【００３３】
さらに、実施例１の振動子１では、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが、支持部４、５を通りＹ軸方向に延びる仮想直線について線対称に配置されており、これにより、音片２ａ、２ｂの振動、及び音片２ｃ、２ｄの振動が、音片２ａ、音片２ｄから等距離に位置し音片２ｂ、２ｃからも等距離に位置する支持部４、５で相殺されることから、即ち、音片２ａ、２ｂの振動が支持部４、５に漏れること及び音片２ｃ、２ｄの振動が支持部４、５に漏れることが相殺されることから、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの振動が支持部４、５に漏れることを、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと支持部４、５との間の関係が上記のような線対称でない従来の振動子に比して低減することが可能になる。
【実施例２】
【００３４】
実施例２の振動子は、実施例１の振動子と同様な構成を有し、他方で、駆動モード及び検出モードにおいて実施例１の振動子と異なる動作を有する。以下、実施例２の振動子の両モードでの動作について説明する。
【００３５】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、駆動モード中の実施例２の振動子を示す斜視図及び正面図である。実施例１の振動子１の駆動モードの動作を示す図２と実施例２の振動子３０の駆動モードでの動作を示す図４との比較から明らかなように、実施例２の振動子３０では、駆動モードのとき、実施例１の振動子１と同様に、音片２ａ、２ｂは、駆動部６、７の助勢により、Ｘ方向に相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ｃ、２ｄは、駆動部８、９の助勢により、Ｘ方向に相互に逆相関係で屈曲振動し、他方で、実施例１の振動子１の駆動モードと異なり、音片２ａ、２ｄは、Ｘ方向に相互に逆相関係でに屈曲振動し、また音片２ｂ、２ｃもまたＸ方向に相互に逆相関係で屈曲振動する。
【００３６】
具体的には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向について、音片２ａが"＜"の形状に変形するとき、音片２ｂは、音片２ａの形状とは反対な"＞"の形状に変形し、音片２ｄは、音片２ａの形状とは反対な"＞"の形状に変形し、音片２ｃは、音片２ｄの形状と反対であって音片２ｂの形状とも反対な"＜"の形状に変形する。また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の図示とは反対に、Ｘ方向について、音片２ａが"＞"の形状に変形するとき、音片２ｂは、音片２ａの形状と反対な"＜"の形状に変形し、音片２ｄは、音片２ａの形状と反対な"＜"の形状に変形し、音片２ｃは、音片２ｄの形状と反対であって音片２ｂの形状とも反対な"＞"の形状に変形する。
【００３７】
音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの節２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、実施例１の振動子での機能と同様に、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの振動が、当該節に接続された、又は当該節と交差する一対の梁３ａ、３ｂに伝播することを阻止する機能を有する。
【００３８】
次に、実施例２の振動子３０の検出モードについて説明する。
図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）は、検出モードでの実施例２の振動子を示す斜視図、正面図、平面図である。実施例１の振動子１の検出モードでの動作を示す図３と実施例２の振動子３０の検出モードでの動作を示す図５との比較から明らかなように、実施例２の振動子３０では、上記した駆動モードでのＸ方向に沿った屈曲振動中にＹ方向を中心軸とする回転が生じることによりＺ方向に実線の矢印及び点線の矢印で示されるコリオリ力Ｆが交互に発生する検出モードのとき、実施例１の振動子１と同様に、音片２ａ、２ｂは、Ｚ方向に相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ｃ、２ｄもまた、Ｚ方向に逆相関係で屈曲振動し、他方で、実施例１の振動子１と異なり、音片２ａ、２ｄは、Ｚ方向に逆相関係で屈曲振動し、また、音片２ｂ、２ｃもまた、Ｚ方向に逆相関係で屈曲振動する。
【００３９】
即ち、図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示されるように、実線の矢印で示されたコリオリ力Ｆが発生するとき、Ｚ方向について、音片２ａは、"＜"の形状に変形し、音片２ｂは、音片２ａの形状と反対な"＞"の形状に変形し、音片２ｄは、音片２ａの形状と反対な"＞"の形状に変形し、音片２ｃは、音片２ｄの形状と反対であって音片２ｂの形状とも反対な"＜"の形状に変形する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）の図示とは反対に、点線の矢印で示されたコリオリ力が発生するとき、Ｚ方向について、音片２ａは、"＞"の形状に変形し、音片２ｂは、音片２ａの形状とは反対な"＜"の形状に変形し、音片２ｄは、音片２ａの形状と反対な"＜"の形状に変形し、音片２ｃは、音片２ｄの形状と反対であって音片２ｂの形状とも反対な"＞"の形状に変形する。
【００４０】
実施例１の振動子１と同様に、検出モードにおける音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのＺ方向に沿った屈曲振動により、音片２ｂに形状の変化が生じ、検出部１０は、音片２ｂの前記形状の変化を示す電気信号を演算部（図示せず）に出力し、演算部は、前記電気信号を処理することにより、振動子３０の姿勢の変化を算出する。
【００４１】
上述したように、実施例１の振動子３０では、実施例１の振動子１と同様に、Ｙ方向を中心軸とする振動子３０の回転に対応して発生するＺ方向のコリオリ力Ｆにより、Ｚ方向について、音片２ａ、２ｂが、相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ｃ、２ｄも相互に逆相関係で屈曲振動し、他方で、実施例１の振動子１と異なり、音片２ａ、２ｄが相互に逆相関係で屈曲振動し、音片２ｂ、２ｃも相互に逆相関係で屈曲振動し、当該屈曲振動により、音片２ｂに形状の変化が生じる。音片２ｂに設けられた検出部１０は、音片２ｂの前記形状の変化を検出することから、実施例１の振動子１と同様に、Ｙ方向を中心軸とする振動子３０の回転を検出することができる。
【００４２】
加えて、実施例２の振動子３０では、駆動モードのとき、音片２ａ、２ｄがＸ方向に逆相関係で屈曲振動し、また、音片２ｂ、２ｃがＸ方向に逆相関係で屈曲振動し、換言すれば、音片２ａ、２ｄが、支持部４、５を通る仮想直線について線対称に屈曲振動し、また、音片２ｂ、２ｃが前記仮想直線について線対称に屈曲振動することにより前記屈曲振動を安定的に行い、これにより、実施例１の振動子１に比較して、音片２ａ、２ｄ、２ｂ、２ｃの屈曲振動が支持部４、５に伝播することを低減することができる。
【００４３】
また、実施例２の振動子３０では、実施例１の振動子１と同様に、節２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７は、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの駆動モードでのＸ方向の屈曲振動、及び検出モードでのＺ方向の屈曲振動が、支持部４、５が接続された一対の梁３ａ、３ｂに伝播することを阻止する。従って、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの前記振動が支持部４、５に漏れることを、当該節のような構成を有しない従来の振動子に比して抑制することが可能になる。
【００４４】
さらに、実施例１の振動子３０によれば、実施例１の振動子１と同様に、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが、支持部４、５を通りＹ軸方向に延びる仮想直線について線対称に配置されており、これにより、音片２ａ、音片２ｄから等距離に位置し音片２ｂ、２ｃからも等距離に位置する支持部４、５において、音片２ａ、２ｂの振動、及び音片２ｃ、２ｄの振動が相殺されることから、即ち、音片２ａ、２ｂの振動が支持部４、５に漏れること及び音片２ｃ、２ｄの振動が支持部４、５に漏れることが相殺されることから、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの振動が支持部４、５に漏れることを、音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと支持部４、５との間の関係が上記のような線対称でない従来の振動子に比して低減することが可能になる。
［変形例］
【００４５】
実施例１、２の振動子１、３０における、４つの駆動部６、７、８、９を音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに設け当該４つの音片の振動を励起するに代えて、例えば、２つの駆動部６、９のみを音片２ａ、２ｄに設け、音片２ａの振動を励起しかつ音片２ｂを音片２ａに共振させ、また音片２ｄの振動を励起しかつ音片２ｃを音片２ｄに共振させることにより、換言すれば、駆動部６、９による音片の励起の負荷を実施例１、２に比して倍増することにより、駆動モードでの音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのＸ方向の屈曲振動が振幅が小さくなるものの、上記したと同様な効果を得ることができる。同様にして、２つの駆動部６、８のみを音片２ａ、２ｃに設けることによっても、駆動モードでの音片２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのＸ方向の屈曲振動の振幅が小さくなるものの、上記したと同様な効果を得ることが可能である。
【００４６】
また、実施例１、２の振動子１、３０における、検出部１０を音片２ｂに設けることに代えて、他の音片２ａ、２ｃ、２ｄに設けることにより、音片２ｂに設けることにより得られる効果と同様な効果を得ることができる。
【００４７】
さらに、実施例１、２の振動子１、３０における、２つの支持部４、５を一対の梁３ａ、３ｂ間外に設けることに代えて、１つの棒状部材及び１つの円板部材からなる１つの支持部を一対の梁３ａ、３ｂ間内に設けることにより、上記したと同様な効果を得ることができる。
【００４８】
さらに、実施例１、２の振動子１、３０における、一つの音片２ｂに一つの検出部１０を設けることに代えて、例えば、実施例１の振動子１における、検出モードでＺ方向について相互に逆相関係にある二つの音片２ｂ、２ｄに２つの検出部を設けることが望ましい。これにより、本来的に検出すべき、Ｙ方向を中心とする回転にとって外乱であるＺ方向の加速度に対し、前記２つの音片２ｂ、２ｄが、前記回転に対する形状の変化とは異なる固有な形状の変化であって、音片２ｂ、２ｄ間で相互に異なる前記固有な形状の変化を行なうことから、前記２つの検出部が、音片２ｂ、２ｄの前記固有な形状の変化を検出することにより、前記固有な形状の変化、即ち、外乱である前記加速度を除去することが可能になる。同様にして、実施例２の振動子３０における、検出モードでＺ方向について相互に逆相関係にある二つの音片２ａ、２ｄ、又は二つの音片２ｂ、２ｃに２つの検出部を設けることによっても、上記と同様な外乱の除去を行なうことができる。
［応用機器］
【００４９】
上記した実施例１、２の振動子１、３０を用いた応用機器として、その姿勢の変化を検出する必要がある携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ及びナビゲーションシステムのような電子機器が挙げられる。当該電子機器では、当該電子機器に設けられた上記した実施例の振動子１、３０が、当該電子機器の姿勢の変化を振動子１、３０の姿勢の変化として検出することにより、上述した効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例１の振動子の構成を示す図。
【図２】実施例１の振動子の駆動モードを示す図。
【図３】実施例１の振動子の検出モードを示す図。
【図４】実施例２の振動子の駆動モードを示す図。
【図５】実施例２の振動子の検出モードを示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１  振動子    
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  音片
３ａ、３ｂ  梁    
４、５  支持部
４ａ、５ａ  棒状部材
４ｂ、５ｂ  円板部材    
６、７、８、９  駆動素子
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ  駆動素子
１０  検出部
１０ａ、１０ｂ  検出電極
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７  節
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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